一种C型电极片式薄膜点火器的制作方法

一种c型电极片式薄膜点火器
技术领域
1.本实用新型涉及火工品技术领域，具体涉及一种c型电极片式薄膜点火器。

背景技术：

2.金属薄膜桥点火器是利用金属薄膜的电阻特性，在电阻两端通以电流，电流对电阻做功产生焦耳热，使药剂受热达到着火温度而发火。为了降低点火器点火能量和工作时间，从材料选择和结构设计等各方面都应该减小热量散失的可能，使得金属薄膜桥点火器产生的焦耳热尽可能的用于加热药剂。
3.目前，大部分解决方案都是从材料选择上改善，通过选择热导率更小的材料作为点火器的基体，减小热量散失，但是改善成效并不明显。另一方面，目前市面上大部分片式点火器都是侧边垂直电极结构，其表面合金薄膜和端面金属电极位置风险极大，点火器在受热、分板、运输振动等过程中都可能造成合金薄膜与侧边电极的分层、开裂或阻抗增大，从而极大的降低了点火器的可靠性水平，无法满足低发火能量和快速发火的要求。

技术实现要素：

4.实用新型目的：提供一种c型电极片式薄膜点火器，以解决现有技术存在的上述问题。
5.技术方案：一种c型电极片式薄膜点火器，包括基体、硬化底层、隔热胶层、功能层和电极层，基体两端面具有向内凹陷的结构。硬化底层为金属及其氧化物材料，硬化底层铺设在基体的上表面，所述功能层铺设在硬化底层的上表面且二者之间依靠隔热胶层粘合，所述功能层为金属薄膜点火电阻。电极层包括铺设在功能层上表面的上电极层、铺设在基体下表面的下电极层和铺设在基体端面的侧电极层。侧电极层的形状与所述凹陷结构匹配贴合。
6.在进一步的实施例中，基体为dbc陶瓷双面覆铜板或fr-4环氧玻纤双面覆铜板。
7.在进一步的实施例中，基体的两端面分别开设有至少一组c形凹陷结构，即形成半圆孔。电极层由内到外可分为铜层、镍层、锡层或金层。
8.在进一步的实施例中，硬化底层为含铜氧化物层，硬化底层厚度为6~20μm。
9.在进一步的实施例中，隔热胶层为半固化片，半固化片的厚度为5~40μm。
10.在进一步的实施例中，功能层采用镍铬合金材料，功能层的厚度为3~10μm。
11.在进一步的实施例中，侧边电极层半圆孔面积占比上表面电极面积不低于30%，电极层厚度为8~38μm，其中铜层4~15μm，镍层1~8μm，锡层3~15μm或金层0.05~0.5μm。
12.有益效果：
13.1）本实用新型所述c型电极结构，其半圆孔半径仅需传统垂直侧边电极的31.8%，半圆孔弧长即可达到垂直侧边电极同等的效果，而此时上下表面电极相比垂直侧边电极面积至少减小了35%，从而有效减小了热量的散失。
14.2）本实用新型所述c型电极结构，其上下表面电极与侧边电极接触面为圆弧形状，
在受热、分板、运输振动等过程中，受力方向指向圆心位置，因而一部分受力可相互抵消，从而大大降低了合金薄膜与侧边电极的分层、开裂及阻抗增大等风险。
15.3）本实用新型所述c型电极结构，多颗产品串联成阵列排布，可用激光钻孔成型，分割后由两颗产品分享，极大的提高了加工效率、降低了制造成本。
附图说明
16.图1为本实用新型实施例一的俯视图。
17.图2为本实用新型的主视图截面图。
18.图3为本实用新型实施例二的俯视图。
19.图中各附图标记为：基体1、硬化底层2、隔热胶层3、功能层4、上电极层51、下电极层52、侧电极层53。
具体实施方式
20.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
21.申请人研究发现，目前市面上大部分片式点火器都是侧边垂直电极结构，其表面合金薄膜和端面金属电极位置风险极大，点火器在受热、分板、运输振动等过程中都可能造成合金薄膜与侧边电极的分层、开裂或阻抗增大，从而极大的降低了点火器的可靠性水平，无法满足低发火能量和快速发火的要求。
22.为此，本实施例提出一种c型电极片式薄膜点火器，包括基体1、硬化底层2、隔热胶层3、功能层4和电极层，所述硬化底层2为金属及其氧化物材料，隔热胶层2铺设在基体1的上表面，功能层4铺设在硬化底层2的上表面且二者之间依靠隔热胶层3粘合，功能层4为金属薄膜点火电阻，电极层包括铺设在功能层4上表面的上电极层51、铺设在基体1下表面的下电极层52和铺设在基体1端面c型或3型（半圆孔型）结构内的侧电极层53。
23.本实用新型所述的片式薄膜点火器的优选制作工艺如下：
24.a、所述基体1为dbc陶瓷双面覆铜板或fr-4环氧玻纤双面覆铜板；优选的基体厚度0.2~0.8mm，覆铜厚度6~35μm，进一步的双面覆铜板，上下两表面铜厚可选用不同厚度，上表面覆铜厚度6~18μm，下表面覆铜厚度12~35μm。
25.b、基体1的上表面铜层利用光刻工艺制备出硬化底层2的图形，再经过专用药液处理生成含铜氧化物的硬化底层2，所述硬化底层2导热系数低，配合隔热胶层3可进一步锁定热量，减少热量散失，并且可反射点火器点火工作时射向基体反向的能量波，提高点火器的能量转换效率。
26.c、将带了硬化底层2的基体1依次叠放隔热胶层3和功能合金薄膜层4，经过高温压合处理得到合金薄膜基体，进一步的所述隔热胶层为改性聚酰亚胺材料制成的半固化片，该半固化片的厚度为5~40μm；进一步的，所述功能层采用镍铬合金材料，功能层的厚度为3~10μm。
27.d、将所述得到的合金薄膜基体进行通孔处理，实际生产中可多颗产品串联成阵列
排布，分割后形成半孔结构由两颗产品分享，形成一个或多个能够连通于所述功能层4和所述下电极层52的c型或3型（半圆孔型）结构，所述半圆孔结构进过金属化处理以便形成侧电极层53，进一步的通孔处理采用激光钻孔，传统机械加工通孔针对陶瓷基板无法保证质量，针对fr4基板虽然可完成加工，但加工精度无法有效保证并且多张基板叠放通孔处理时难免会造成基板扭曲变形或翘曲，激光钻孔在保证高加工精度同时孔壁边缘平滑，毛刺少，有利于形成侧电极层53。
28.e、将完成通孔处理的合金薄膜基体利用半导体光刻工艺制备出功能层4的发火电阻图形，进一步的所述发火电阻图形线路缺陷控制《
±
5μm。
29.f、在所述功能层发火电阻图形的中部覆盖一层光敏环氧树脂牺牲层，形成待电镀基板，裸露出的上表面、下表面及侧边电极电镀铜、电镀镍和电镀锡或金后形成所述的上电极层51、下电极层52和具有c型或3型（半圆孔型）结构内的侧电极层53，从而得到半成品基板。
30.进一步的所述电极层厚度为8~38μm，其中铜层4~15μm，镍层1~8μm，锡层3~15μm或金层0.05~0.5μm。
31.g、将所述半成品基板按设计的尺寸要求切割成若干个粒状产品，然后经过清洗、烘干、防氧化处理后即得到所述的片式薄膜点火器成品。
32.下面是本实用新型提及的c型电极片式薄膜点火器相比于传统合金薄膜点火器的参数对比表：
33.表1：传统合金薄膜点火器与本专利的参数对比
34.名称产品厚度点火电压点火电流点火能量点火温度火焰高度能量损失传统合金薄膜点火器0.4~1.0mm》16v》500ma≤1mj400~650℃1~5mm较大本专利0.2~1.0mm》12v》300ma1~2mj600~800℃》6mm相对减少35%以上
35.如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上做出各种变化。

技术特征：

1.一种c型电极片式薄膜点火器，其特征在于，包括：基体，其两端面分别开设至少一个凹陷结构；硬化底层，铺设在所述基体的上表面；功能层，铺设在所述硬化底层的上表面，所述功能层和所述硬化底层之间依靠隔热胶层粘合；电极层，包括铺设在所述功能层上表面的上电极层，铺设在所述基体下表面的下电极层，以及铺设在所述凹陷结构内的侧电极层；所述侧电极层的形状与所述凹陷结构匹配贴合。2.根据权利要求1所述的c型电极片式薄膜点火器，其特征在于，所述基体的两端面分别开设有至少一组c形凹陷结构，即形成半圆孔。3.根据权利要求1所述的c型电极片式薄膜点火器，其特征在于，所述功能层为金属薄膜点火电阻，所述功能层采用镍铬合金材料，厚度为3~10μm。4.根据权利要求1所述的c型电极片式薄膜点火器，其特征在于，所述基体为dbc陶瓷双面覆铜板。5.根据权利要求1所述的c型电极片式薄膜点火器，其特征在于，所述基体为fr-4环氧玻纤双面覆铜板。6.根据权利要求1所述的c型电极片式薄膜点火器，其特征在于，所述隔热胶层为半固化片，半固化片的厚度为5~40μm。7.根据权利要求2所述的c型电极片式薄膜点火器，其特征在于，所述电极层由内到外依次为铜层、镍层、锡层。8.根据权利要求2所述的c型电极片式薄膜点火器，其特征在于，所述电极层由内到外可依次为铜层、镍层、金层。9.根据权利要求7或8所述的c型电极片式薄膜点火器，其特征在于，所述侧电极层的半圆孔面积与所述上电极层的面积之比不低于30%；电极层厚度为8~38μm，其中铜层4~15μm，镍层1~8μm，锡层3~15μm或金层0.05~0.5μm。

技术总结

本实用新型涉及一种C型电极片式薄膜点火器，包括基体、硬化底层、隔热胶层、功能层和电极层，基体两端面具有向内凹陷的结构。硬化底层为金属及其氧化物材料，硬化底层铺设在基体的上表面，所述功能层铺设在硬化底层的上表面且二者之间依靠隔热胶层粘合，所述功能层为金属薄膜点火电阻。电极层包括铺设在功能层上表面的上电极层、铺设在基体下表面的下电极层和铺设在基体端面的侧电极层。侧电极层的形状与所述凹陷结构匹配贴合。本实用新型所述C型电极结构，其半圆孔半径仅需传统垂直侧边电极的31.8%，半圆孔弧长即可达到垂直侧边电极同等的效果，而此时上下表面电极相比垂直侧边电极面积至少减小了35%，从而有效减小了热量的散失。失。失。